Pathologisches Institut Königsberg

Das Pathologische Institut Königsberg bestand von 1865 bis 1944. Der Neubau des „Pathologisch-Pharmakologischen Instituts“ wurde 1890 bezogen und 1944 durch Kriegseinwirkung zerstört.

Geschichte des Instituts

Erster Institutsleiter war Friedrich von Recklinghausen (1833–1910). In der Chirurgischen Klinik wurde ihm „ein mehr als bescheidener Raum für das neue Spezialfach eingerichtet“. Bis dahin war die „Pathologische Anatomie“ durch die Physiologen Hermann von Helmholtz (1821–1894) und Wilhelm von Waldeyer (1836–1921) vertreten.

Friedrich von Recklinghausen blieb nur ein Jahr in Königsberg. Nachfolger wurde Ernst Christian Neumann (1834–1918), Sohn des Physikers Franz Ernst Neumann (1798–1895). Er gründete über zwei Generationen bis zu seiner Emeritierung 1903 die Neumann-Schule der Hämatologie und, in der am 10. Oktober 1868 erstmals das Knochenmark als Blutbildungsorgan mit seiner pluripotenten Blutstammzelle beschrieben wurde.

Erstveröffentlichung 1868: Knochenmark ist das Blutbildungorgan

Drei Tage nach der Erstveröffentlichung präzisierte Neumann als Institutsleiter im Helmholtz´schen Verein für wissenschaftliche Heilkunde seine Vorstellungen von der extrauterin vorhandenen, in sich regenerationsfähigen „Lymphoiden Markzelle“, der später (1912) von ihm umbenannten pluripotenten großlymphozytären Stammzelle: Zu dem Ruf des Instituts trugen Max Askanazy (1865–1940), Paul von Baumgarten (1848–1928), Georg Rosenow (1886–1985) bei sowie weitere 54 Assistenten (54 Dissertationen), darunter Ludwig Pick (1868–1944).

Von den Wissenschaftlern des Instituts wurde von Anbeginn (vergl. Referat 13. Oktober 1868) die Hypothese aufgestellt, dass alle Blutzellen der verschiedenen Blutzellreihen von einer auch extrauterin sich ständig aus dem Knochenmarkparenchym entwickelnden pluripotenten Stammzelle abstammen (Unitarismus).

Die weiteren Institutsleiter waren Rudolf Beneke (1861–1946) von 1903 bis 1906, Friedrich Henke (1868–1943) von 1906 bis 1911, Carl Kaiserling (1862–1942) von 1913 bis 1935 und Karl Krauspe (1895–1965) von 1935 bis 1944. Sie setzten die Königsberger Schule der Hämatologie (Unitarismus) konsequent fort. Daneben bearbeiteten sie die Themenbereiche der Thrombose und Embolie (Beneke), Infektionskrankheiten Diphtherie, Appendicitis und der durch Streptokokken bedingten Tonsillitis (Henke) und die Königsberger-Haffkrankheit (Krauspe).

Unitarismus - Dualismus – Streit

Ein europaweiter Meinungsstreit bezog sich auf die Entwicklung der Hämatopoetischen Stammzelle. Die Wissenschaftler am Königsberger Pathologischen Institut vertraten den "Unitarischen Standpunkt", der besagte, dass „sämtliche Formen derselben Leukozyten auf eine gemeinschaftliche, auch extrauterin stets vorhandene Stammzelle zurückzuführen“ sei. Diese Meinung wurde von Alexander Maximow in St. Petersburg, Max Askanazy, Genf sowie Artur Pappenheim, Berlin in der von ihm gegründeten „Berliner Hämatologischen Gesellschaft“ (1908) übernommen. Die Geschichte lief zugunsten des Nobelpreisträgers Paul Ehrlich (1854–1915), des Wiener Wilhelm Türk (1871–1916) und von Otto Naegeli (1871–1938) aus der Schweiz.

Zur Schlichtung des Streits wurde 1912 vom Königsberger Pathologischen Institut die Erforschung einer Reinkultur von Stammzellen vorgeschlagen: „Vielleicht wird eine endgültige Entscheidung erst möglich sein, wenn es gelungen sein wird, mit den farblosen Blutzellen dasselbe Experiment anzustellen, welches Robert Koch mit den Bakterien auszuführen lehrte, nämlich die einzelnen Zellen zu isolieren und ihre Lebensvorgänge [„in einer Reinkultur“] längere Zeit hindurch in vitro zu verfolgen.“.

Dazu war die Zeit noch nicht reif, so dass das Königsberger Pathologische Institut mit dem Ende der Berliner Hämatologischen Gesellschaft (1908), ganz besonders nach dem Ersten Weltkrieg, in Vergessenheit geriet.

Erst nach über 100 Jahren konnte die Existenz einer nach der Geburt sich stets regenerierenden Knochenmark-Stammzelle durch eine Züchtung von Stammzellen in einer Knochenmarkkultur bestätigt werden.

Das Universitätsgebäude und seine Ausstattung

Hämatopoetische Stammzelle 1874 im Nativpräparat in der embryonalen Leber resp. im postembryonalen Knochenmark

1888 bis 1890 wurde ein Neubau für das Pharmakologische und das Pathologische Institut in der Kopernikusstraße 3-4 errichtet. Das Institut wurde mit einigen guten Mikroskopen ausgestattet. Das Nativpräparat wurde zur gängigsten Untersuchungsmethode. Mit einem Schraubstock ausgepresste Zellen des Knochenmarksaftes (bzw. des Saftes der embryonalen Leber) wurden sofort im lebenden Zustand mikroskopisch untersucht, denn nach Institutsmeinung veränderten chemische Einwirkungen (Farbe) die Zellkerne und das Zytoplasma.

Es sind Zeichnungen aus dem Jahr 1874 erhalten, in denen die Differenzierung von den Vorläuferzellen der Erythroblasten über junge kernhaltige rote Blutzellen dargestellt ist. Carl Kaiserling stattete das Institut mit hochmoderner Technik aus, z. B. mit einem Gefriermikrotom, der Luminiszenz-Mikroskopie zur Untersuchung von Tuberkelbakterien. Auch wurden neueste Apparate für fotografische, mikro- und makroskopische Projektionen mit Spektrografie zum Thallium-Nachweis im Gewebe angeschafft.

Erythrozytopoese: von der hämatopoetischen Vorläuferzelle zum Erythroblasten (Nativpräparat)

Rudolf Beneke baute 1903 einen neuen Demonstrationssaal aus, der zwei Obduktionstische besaß. Vor dem Zweiten Weltkrieg verschob man alle Anträge auf „bessere Zeiten“. „Die Zerstörung des Instituts durch einen Luftangriff am 31. August 1944 vernichtete einen großen Teil aller dort geleisteten Arbeit, insbesondere die wertvolle Präparatesammlung“.

Erstveröffentlichungen aus dem Institut

Die mesenchymale großlymphozytäre Stammzelle in der embryonalen Leber, resp. zeitlebens im Knochenmark

• 1868 Extrauterin existierende, in sich regenerationsfähige „Lymphoide Markzelle“ im Knochenmark bzw. Lymphoide Zelle in der embryonalen Leber für die Erythrozytopoese
• 1870 Knochenmarkbedingte "Myelogene Leukämie" mit „Charcot-Neumann-Leyden Kristallen“
• 1878 Leukozytopoese im Knochenmark bzw. der embryonalen Leber und Milz
• 1888 Extrahepatische Bilirubinbildung; Pathol. Ikterusformen - Physiologischer Ikterus neonatorum (N82, N83)
• 1888 Exklusionsgesetz der Hämoglobinabkömmlinge: "Hämosiderin" (Neumann) im lebenden Organismus, Hämatoidin als Pigmentsymbol der Nekrose (N82)
• 1890 Blutbildung im postpartal neugebildeten Knochenmark (N87) vergl. Unitarismus

Zu den Erstveröffentlichungen dürfen auch die zeichnerischen Darstellungen des 1869 von Ernst Neumann beschriebenen Nativpräparates gelten: Ohne chemische Zusätze wurde das ausgepresste Sekret, (meistens Knochenmarksaft) zwischen zwei feine Glasscheiben im Mikroskop begutachtet: Dabei beschrieb Neumann 1874 die "Lympoide Markzelle" (heutige Hämatogene Stammzelle) mit ihrem Übergang zum hämoglobinhaltigen noch kernhaltigen Erythrobasten in der embryonalen Leber resp. dem postembryonalen Knochenmark. Die weitere Abbildung zeigt die Erythrozytopoese nach der hämatopoetischen Stammzelle über die schon hämoglinhaltige Vorläuferzelle zum noch kernhaltigen Erythroblasten. Die 3. Nativpräparat-Abbildung mit der "Großlymphozytären Stammzelle" stammt aus dem Jahr 1914 mit besserer Auflösung. Hierbei interessiert die Nr. 4d: Dieser Zelle setzte Neumann Essigsäure hinzu, so dass die Zelle nicht mehr im "lebenden Zustand" beobachtet werden konnte und das Hämoglobin sich nicht darstellte. Für Neumann war dies der Beweis, dass man Entwicklungsprozesse an Zellen nur im Nativpräparat und ohne Farbstoffzusätze beobachten darf. Letztendlich führte diese Ansicht auch zur Durchsetzung des Unitarischen Standpunktes gegenüber dem Dualismus.

Weitere Ergebnisse aus dem Pathologischen Institut: 1. Die Erstbeschreibung der Histologie des Knochenmarkgewebes, darunter das „Neumann´ Gesetz der zentripetalen Entwicklungsrichtung der Fettmarksubstitution“ 2. Die embryonale Blutbildung im Knochenmark, in der embryonalen Leber und Milz 3. Beiträge zur Perniziösen Anämie 4. "Fibrinoide Degeneration" und „Fibroblasten“ beim Entzündungsprozess (N74,1880 und N92,1896) 5. Beschreibung des "Pigments der braunen Lungeninduration" (N101,1900) 6. Erkennung der Regenerationsfähigkeit des Muskels (Neumann´ Muskelknospen"), 7. „Neumann´ Nervenentwicklungsgesetz“ (N103,1901): „Regeneration periferer Nerven nach Kontinuitätstrennung am Pathologischen Institut Königsberg“ (Buzmann 2003). 8. „Neumann´ Zahnscheiden“ (Neumann 1863) 9. "Neumann-Tumor" (kongenitale Epulis) (N50.1871.)

Literatur

• Bernard, Cl: E. Neumann, Königsberg, Du role de la moelle des os dans la formation du sang, Oct.1868. In: Mémoire présentée par M. Claude Bernard à l´Académie des sciences de Paris, 1869. Comptes rendue des scéances de l´Academie des Scéances de Paris Tome 68, Nr. 19, 1869
• Boroviczeny, K.G.v. et al: Einführung in die Geschichte der Hämatologie, Georg Thieme Verlag Stuttgart 1974
• Klinger, Y.: Über die Entdeckung der hämatopoetischen Funktion des Knochenmarks und das Postulat der Stammzelle. Dissertation aus der Medizinischen Klinik der Ruhr-Universität Bochum 1992
• Neumann, E.: Über die Bedeutung des Knochenmarks für die Blutbildung. Centralblatt für die Med. Wissenschaft 44 (1868) 689
• Neumann, E.: Über die Bedeutung des Knochenmarks f.d. Blutbildung. Ein Beitrag zur Entwicklungsgesch. der Blutkörperchen, Archiv f. Heilkunde 10 (1869) 68-102 (Wagners Archiv)
• Neumann, E.: Ein Fall von Leukämie mit Erkrankung des Knochenmarks Anhang: Salkowski: Chemische Untersuchungen des leukämischen Markes (28.7.69) Archiv der Heilkunde (Wagners Archiv) Bd. XI, (1871) S. 1–15
• Neumann, E.: Neue Beiträge zur Kenntnis der Blutbildung. E. Wagners Archiv der Heilkunde Bd. XV, 1874 mit Abb. (Nativpräparat) von dem kernhaltigen roten Blutzelle bis zum kernlosen Erythrozyten (Blut und Pigmente, S. 63–92)
• Neumann, E.: Das Gesetz über die Verbreitung des gelben und roten Knochenmarks. Centralblatt für die Med. Wissenschaft. 18 (1882) S. 321–323
• Neumann, E.: Über die Entwicklung roter Blutkörperchen im neugebildeten Knochenmark. Virchows Archiv Bd. 119, 1890 (Blut und Pigmente, S. 201–211)
• Neumann, E.: Hämatologische Studien III. Leukozyten und Leukämie, Virch. Arch. 207 (1912) S. 379–412
• Neumann, E.: Blut und Pigmente. Jena Gustav Fischer 1917 (BP-Seiten-Zahlen)
• Neumann-Redlin von Meding, E.: Der Pathologe Ernst Neumann (1834–1918) und sein Beitrag zur Begründung der Hämatologie im 19. Jahrhundert, Demeter Verlag 1987
• H. Neumann, H., Klinger, Y.: Knochenmark und Stammzelle – Der Kampf um die Grundlagen der Hämatologie Blackwell Wissenschaft, Ex libris Roche Bd. 1, 1994
• Neumann-Redlin von Meding, E: Ernst Chr. Neumann (1834-1918); Die Beschreibung der funktionellen Morphologie des Knochenmarks am Pathologischen Institut Königsberg und dessen Einfluß auf die Hämatologie des 19. Jahrhunderts. in: Jahrbuch der Albertus Univ. Königsberg Bd. 29 (1994) (425-437) und Hrsg. Rauchning,D. et al: Die Albertus-Universität zu Königsberg und ihre Professoren. Duncker u. Humblot Berlin 1995
• Schinck, Peter: Ernst Neumann als Begründer der Hämatologie, Dissertation am Pathologischen Institut in Königsberg (Prof. Kaiserling) 1920
• Peters, Oleg: Heino Schmieden. Leben und Werk des Architekten und Baumeisters 1835 - 1913. Lukas Verlag Berlin 2016 Darin: August Stüler erbaute 1862 das neue Universitätsgebäude am Paradeplatz Königsberg und von 1888 - 90 das Pathologische und Pharmakologische Institut, S. 310
• Tavassoli, M.; Yoffey, J.M.: Bone Marrow; Structure and Function. Alan R.Liss, Inc., 1983 New York
• Virchow, R.: Stellungnahme gegen das Knochenmark als Blutbildungsorgan. In: Cellularpathologie 4. Aufl. (1871) S. 214

Weblinks

• Hämatopoetische Stammzelle
• http://www.franz-neumann-stiftung.net/Pahologisches_Institut_Koenigsberg.html
• http://www.ernst-neumann-koenigsberg.de/index.html

Einzelnachweise

1. Scholz, H.: Ärzte in West und Ostpreußen. Holzner-Verlag Würzburg, 1970
2. Askanazy, M.: Ernst Neumann, Verh. dt. Path.Ges. 28 (1935) S. 363–372
3. Rutisheimer, E.: Necrologica - Max Askanazy. Schweiz. Zeitschr. f. Allgem. Path. und Bakteriologie, Basel 4 (1941) 174-176
4. Vortragstext vor dem Verein für Wissenschaftliche Heilkunde am 13. Oktober 1868 - Lymphoide Markzelle ist die Ursprungszelle der Erythropoese
5. Askanazy, Max: Neumann legt am Frosch dar, dass diese Stammzellen, die "Lymphozyten" im weiteren Sinne des Wortes, d. h. die ungefärbten Parenchymzellen des Blutbildungsgewebes zuzurechnen sind. Von dem Endothel oder den Retikulumzellen ist also nicht die Rede." Vortrag in Genf 1935, abgedruckt in den Verh. dt. Gesell. f. Pathol. Bd. 28, 1935, S. 369
6. The Institut of Koenigsberg (E.Neumann) and Turin (G. Bizzozero) "reported observations and drew conclusions that were so revolutionary that they were not accepted" Wintrobe, M.: Hematology, the Blossoming of a Science; a Story of Inspiration and Effort. Lea & Febiger Philadelphia 1985. "The beginning of Stem Cell research can be dated back to Ernst Neumann, who was appointed professor of pathology at the University of Koenigsberg in 1868. He described in a preliminary communication the presence of nucleated red blood cells in bone marrow (BM) saps (Abb. 2). Neumann concluded in his subsequent papers, that during postembryonic life, erythropoiesis and leukopoiesis are taking place in the BM. On the basis of his observations, Neumann was the first to postulate the BM as blood-forming organ with a common SC for all hematopoietic cells" Zech, N.H., Shkumatov,A. Koestenbauer, S.: Die magic behind stem cells. Journal of Assisted Reproduction and Genetics Vo. 24, Nr. 6 (2007) 208-214
7. Krauspe, C.: Ernst Neumann. Das Pathologische Institut Königsberg. In: Die ostpreußische Arztfamilie, Osterrundbrief (1969) S. 15 ff
8. Neumann, E.: Hämatologische Studien III. Leukozyten und Leukämie, Virch. Arch. 207 (1912) S. 379-412
9. Neumann, E.: Hämatologische Studien III. Leukozyten und Leukämie, Virch. Arch. 207 (1912) S. 379-412
10. Voswinckel, Peter: 50 Jahre Deutsche Gesellschaft für Hämatologie und Onkologie. Würzburg, 1987
11. Fauser, A.A. et al.: Cytotoxic T-cell clones derived from pluripotent stem cells (CFU-GEMM) of patients with Hodgkins Lymphoma Blood 60 Nr. 6 (1982) S. 1317-1320
12. Neumann, E.: Über die Bedeutung des Knochenmarks f. d. Blutbildung, Ein Beitrag zur Entwicklungsgesch. der Blutkörperchen Archiv f. Heilkunde 10 (1869) 68-102 (Wagners Archiv)
13. Gutzeit, R.: Das Pathologische Institut der Albertina zur Zeit Ernst Neumanns. Jahrbuch der Albertus-Universität Bd. II, Göttinger Arbeitskreis, Dikreiter Verlagsges. GmbH, Freiburg, Frankfurt 1952, S. 253–254.
14. Scholz, H.: Ärzte in West und Ostpreußen. Holzner-Verlag Würzburg, 1970
15. Scholz, H.: Ärzte in West und Ostpreußen. Holzner-Verlag Würzburg, 1970
16. Scholz, H.: Ärzte in West und Ostpreußen. Holzner-Verlag Würzburg, 1970
17. E. Neumann: Neue Beiträge zur Kenntnis der Blutbildung. In: E. Wagners Archiv der Heilkunde. Band XV, 1874, Abb. 6fß mit Übergang zur Erythroblasten 6fa
18. E. Neumann: Neuer Beitrag zur Kenntnis der embryonalen Leber. In: Arch.f.mikr. Anat. Band 85, Abt. I, 1914, S. 480–520